北航小型深潜机器人：小身材大能量，引领深海探索潮流

北京航空航天大学联合多单位组成的科研团队发布了深海小型深潜机器人的最新成果。该机器人能在马里亚纳海沟等极端深海环境中展现出色性能，介绍了其研发过程中解决的难题、特点以及未来的研究方向。

在地球的最深处，马里亚纳海沟的万米深渊有着令人难以想象的极端环境。这里的压强极大，相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛，而且温度接近冰点。对于身长1米以内的小型机器人而言，这样的环境曾经如同“禁区”一般，让它们在其中举步维艰。

日前，一个由北京航空航天大学联合中科院深海所、浙江大学等单位组成的科研团队，发布了深海小型深潜机器人的最新研究成果。该成果在马里亚纳海沟等深海环境的测试中，展现出了媲美甚至超越实验室常温常压下的运动性能。这一具有重大意义的成果已经在知名国际学术期刊《科学·机器人》上发表。

从深海小型机器人在水深1384米的中国南海海马冷泉进行测试的镜头里，我们可以清晰地看到，测试中的深海小型机器人顺利完成了游动、滑行、变形和爬行等全部科目。其在深海中的表现，甚至比在地面实验室中还要出色。

实际上，在此之前，团队就已经对深海小型机器人进行过多次深海测试。其中最深的一次，机器人到达了马里亚纳海沟10666米深的海底。这得益于全新设计的柔性深海驱动装置，使得即便在上万米的海底，深海小型机器人也能够像蝠鲼一样灵活地游动、滑翔，还能像龙虾一样在海底爬行，并且可以顺畅地切换各种运动状态，完美适应深海的复杂环境。

北航机械工程及自动化学院教授文力介绍说：“在深海环境中，驱动部件，尤其是要运动的部件面临着巨大的困难。深海大型潜航器所使用的电机非常重，这是因为需要给它加上保护装置，就好像在运动部件外面套上一个厚厚的壳，以此来抵御外界的深海压力。而当把这个问题应用到这么小的机器人上时，如何将驱动器缩小化、轻量化、小尺度化，就成了一个难题。”

文力教授还表示：“我们巧妙地利用了一种叫手性双稳态结构。这就如同我们平常玩过的一些玩具，从一边的凸起稍稍施加一点力，它就会突跳到另外一边。这个原理在深海中非常有效，因为深海的压力会把这个软软的、突跳的东西压得更硬。”

在长达6年的开发过程中，团队成员攻克了深海环境下的运动模式、自动控制、整体结构设计等众多难题，最终完成了深海小型机器人原型的开发。专家指出，这种深海机器人具有小型化和低成本的特点，有望成为未来深海科考以及深海资源开发的有力工具。

文力教授称：“我们研发的这个机器人长度在50厘米以内，重量仅1.5公斤，体积非常小，成本也很低。同时，一次性可以由潜航器携带多个机器人下去进行相关的科考或者作业。”

目前，团队正朝着深海柔性机器人 + AI的研究方向不断努力，期望为深海智能作业开拓更广阔的空间。

本文介绍了北京航空航天大学联合多单位研发的深海小型深潜机器人，它能适应马里亚纳海沟等极端深海环境，研发中解决了诸多难题，具有小型化、低成本的特点，有望用于未来深海科考和资源开发，团队还将朝着深海柔性机器人 + AI方向研究。